(57)【要約】【課題】球面状に湾曲した円形カッターの本体部を、プレス加工により簡易、かつ正確な形状に成形できるプレス成形方法、及びそれらの成形に用いるプレス金型を提供すること。【解決手段】  本発明は、例えば、階段状の段差によってプレス金型に成形面に沿った突部先端を設け、突部先端により被加工材を加圧成形することとした。しかもプレス金型を完全に閉じた際、被加工材が完成品の形状を越えて過剰に、かつ金型を開いたとき所望の形状に弾性力によって復元するように加圧変形させる。  これにより被加工材は、突部先端によって完成品の形状にほぼ等しく加圧成形される。しかも残留応力をほとんど解消でき成形後に形状の戻りを発生させない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス金型の成形面に複数の突部先端を沿わせ、前記突部先端により被加工材を加圧成形することを特徴としたプレス成形方法。
【請求項２】
球面状の本体部の外周部分に切削刃を備えた円形カッターにおいて、プレス金型の成形面に複数の環状の突部先端を同心円状、かつ球面状に設け、該突部先端により前記本体部を球面状に加圧成形することを特徴とした円形カッターの成形方法。
【請求項３】
成形面に沿った突部先端を複数備え、該突部先端により被加工材を加圧成形することを特徴としたプレス金型。
【請求項４】
プレス金型に、角部を成形面に沿わせた複数の段差を設け、該角部により被加工材を加圧成形させることを特徴としたプレス金型。
【請求項５】
球面状の本体部の外周部分に切削刃を備えた円形カッターの成形用プレス金型において、
プレス金型に、角部を同心円状に、かつ球面状に配した段差を設け、該角部により本体部を加圧成形させることを特徴とした円形カッターの成形用プレス金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンホールの補修工事などに用いられる、球面状に湾曲した円形カッター等を成形するプレス成形方法、及びそれらの成形に用いられるプレス金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
マンホールの補修工事では、金属板を球面状に湾曲させた本体部の外周にダイヤモンドの刃を設けた円形カッターを用い、マンホールの外周に沿ってアスファルトを円形に切断している。具体的には例えば、図８に示すように円形カッターを支持軸３０の先端に取り付け、支持軸３０の他端をマンホール３２の中心に回動自在に設置し、円形カッター１を回転させながらマンホール３２を中心にして支持軸３０を回動させ、マンホール３２の外側のアスファルトを円形に切断し、マンホール３２の台座部分（図示せず。）を取り外し、補修工事などを行っていた。
【０００３】
このような円形カッターを製造するにあたり、スプリングバックが大きいプレス成形では平板な金属板から球面状の本体部を成形するのが難しく、従来はへら絞り加工で本体部を球面状に成形していた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４５４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながらへら絞り加工は、金属板を回転させながらへらを押し当てて徐々に金属板を変形させていくことから手間と時間がかかり、円形カッターの製造コストが高くなっていた。また金属板を所望の球面形状にするには熟練を必要とした。
【０００６】
更に、厚みが周方向で一定でなかったり、一部に変形やゆがみがあると、円形カッターを回転させたときの振動源となり、切削効率の低下や騒音を発生させる原因となることがあった。
【０００７】
本発明は、球面状に湾曲した円形カッターの本体部を、プレス加工により簡易、かつ正確な形状に成形できるプレス成形方法、及びそれらの成形に用いるプレス金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決するため、プレス金型に成形面に沿った突部先端を設け、突部先端により被加工材を加圧成形することとした。例えば、階段状の段差を形成し、段差の角部を突部先端とするが、突部は段差に限らず、他の突出させた形状で成形してもよい。これにより被加工材は、突部先端によって加圧成形される。
【０００９】
突部先端が形成する成形面は、成形する完成品の形状にほぼ等しく形成されている。但しプレス金型を完全に閉じた際、被加工材が完成品の形状を越えて過剰に、かつ金型を開いたとき所望の形状に弾性力によって復元するように加圧変形させる。
【００１０】
突部先端は、被加工材の表面に食い込むように線状であることが好ましいが、円形や連続である必要はなく、他の形状や不連続でもよい。
【００１１】
突部先端は、プレス金型の雄型と雌型の双方に設け、型締めした際被加工材を挟むように対向して配置しても、一方の金型の突部と突部の間に他方の金型の突部が位置するように配置してもよい。
【００１２】
更にいずれか一方の金型にのみ突部を形成し、他の金型のプレス面は完成品に等しい形状に形成してもよい。またこの場合、他方の金型のプレス面に凹部を形成したり、あるいは被加工材の滑りを抑制する粗面に形成してもよい。
【００１３】
更に本発明のプレス方法は、円形カッターに限らず、パラボラアンテナの反射板など他の製品の成形に用いてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のプレス成形方法、及びプレス金型によれば、プレス金型を完全に閉じた際、完成品の形状を越えて過剰に、かつ金型を開いたとき所望の完成品の形状に復元するように被加工材が突部先端により加圧変形されるので、成形品を所望の形状に成形でき、しかも残留応力をほとんど解消でき成形後に形状の戻りを発生させない。
【００１５】
特に球面状の湾曲面を有するマンホール補修工事用の円形カッターのようなものを、スプリングバックによる戻りをほとんど発生させることなく、所望の形状に正確に、かつ容易に、安価にプレス成形できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のプレス成形方法、及びそのプレス金型について説明する。
【００１７】
図１に本発明にかかる、カッター１を成形するためのプレス金型２（以下、金型２とする。）を示す。カッター１は、図６、図７に示すように球面状に湾曲させた本体部３の外周部分にダイヤモンド刃３４が溶着してあり、例えば図８に示すように回転軸３０の先端に取り付け、カッター１を回転させながら回転軸３０を周回させて、マンホール３２の外周のアスファルトなどを円形に切断させる円形カッターである。
【００１８】
金型２は、図４に示すように凸部８を有する雄型４と、凸部８に対応した凹部１２を有する雌型６からなる。
【００１９】
雄型４の凸部８は、図５（図４の雄型４を表裏反転したものである。）及び図２に示すように径の異なる円板を径に従って順次積層したように階段状に形成してある。更に、各段差の角部は、ほぼ直角に屈曲した突部先端１０となっており、個々の突部先端１０を結んで形成される成形面Ａは、図１に示すように本体部３の内面にほぼ等しい球面を形成している。
【００２０】
雌型６の凹部１２は、図４及び図２に示すように凸部８に対応して階段状に形成してある。各段差の角部は凸部８と同様、直角に屈曲した突部先端１４となっており、個々の突部先端１４を結んで形成される成形面Ｂは、図１に示すように本体部３の外面にほぼ等しい球面を形成している。
【００２１】
更に突部先端１０と突部先端１４は、金型２を完全に閉じると本体部３の所望の形状を越えた過剰な変形を、金型２を開いたとき本体部３の弾性力により所望の形状に復元する範囲内で被加工材２０に加えるように形成してある。尚スプリングバックが小さい場合などには、過剰な変形を加えなくともよい。
【００２２】
次に、金型２を用いた本体部３の成形方法について説明する。
【００２３】
被加工材２０は、図４に示すように予め中心に孔２２を有する円形に形成してある。被加工材２０の材質は、鋼、ステンレス等特に問わない。
【００２４】
雌型６の上に被加工材２０を置き、孔２２を用いて中心を合わせ、プレス機で加圧する。被加工材２０は、凸部８により押圧され図３に示すように徐々に球面状に成形される。図１に示すように金型２が完全に閉じられると被加工材２０は、均一な厚さで、ひずみなく球面状に成形される。しかも、突部先端１０と突部先端１４により、被加工材２０が本体部３の所望の形状を越え、かつ金型２を開いて押圧を解除すると所望の形状に戻るように過剰に加圧変形されることから、金型２から取り出された本体部３は内部に残留応力をほとんど有さず、成形後に変形を生じさせない。
【００２５】
またかかるプレス作業を、金型２に対する設置角度を変えて同一の被加工材２０に複数回行ってもよい。すると、圧延時などに形成された被加工材２０が有する方向性を打ち消し、周方向により均一に成形できる。
【００２６】
このようにして加圧成形された本体部３の外周に刃３４を取り付けてカッター１を成形する。本体部３は、金型２に従って所望の板厚で、しかも正確な球面状にプレス成形されるため、低騒音で効率よく路面を切断できるカッター１を製造できる。
【００２７】
尚上記例では突部先端１０と突部先端１４を、被加工材２０を表裏から挟むよう対向した位置に設けたが、金型２を型締めした際、突部先端１０の中間位置に突部先端１４が位置するようにしてもよい。また、突部先端１０と突部先端１４は、同数もしくは対応していることが好ましいが、本発明はそれに限るものではない。
【００２８】
更に突部先端１０を段部の角を用いて形成したが、本発明のプレス金型は階段状に限らず他の形状、例えば鋸歯状、あるいは部分的に盛り上げた突起等から突部先端を形成してもよい。
【００２９】
また所望の形状に打ち抜いた板材を順次積層し、積層した外端面を溶接等により溶着させて金型２を形成してもよい。すると、低コストで、容易に金型２を製造できる。
【００３０】
また本発明は、カッター１の本体部３０でなく、他のものをプレス成形してもよく、その形状も球面状に限らず、円錐状、角錐状、楕円状、また中心をずらした形状としてもよい。
【００３１】
また、金型の一方に突部を形成し、他方の金型に突部に対応した凹部を設けたり、あるいは摩擦係数が大きい粗面に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のプレス金型の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明のプレス金型の一実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明のプレス金型の一実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明のプレス金型の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図５】雄型の一実施形態を示す斜視図である。
【図６】カッターを示す図である。
【図７】カッターを示す断面図である。
【図８】カッターの使用例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    カッター
２    金型
３    本体部
４    雄型
６    雌型
８    凸部
１０  突部先端
１２  凹部
１４  突部先端
２０  被加工材
２２  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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